CN115094377A - 用于在等离子体系统中使用的室组件的表面涂层 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及用于在等离子体系统中使用的室组件的表面涂层。本发明公开了用于等离子体组件的表面涂层，所述表面涂层的益处是针对侵蚀性(例如，基于氟的)等离子体环境中的化学和等离子体物理侵蚀的稳固性。与其他已知的表面处理相比，所述涂层还提供用于活性氧、氮、氟和氢物种的低等离子体表面复合速率。所述涂层还可以被涂敷到不需要蚀刻或等离子体清洗的任何等离子体系统组件，包括但不限于如石英、铝或阳极化的铝的材料。另外，通过向系统组件涂敷非反应性涂层从而增加激发的等离子体物种向所述系统的等离子体室的流动来增加系统的效率。

Description

用于在等离子体系统中使用的室组件的表面涂层
本申请是申请日为2014年11月21日、申请号为201480073572.0、发明名称为“用于在等离子体系统中使用的室组件的表面涂层”的发明专利申请的分案申请。
相关申请
本申请要求于2013年11月21日提交的美国临时专利申请号61/907,214的权益，该申请的公开内容整体地通过引用并入本文。
技术领域
本公开总体上涉及等离子体系统且更具体地涉及用于等离子体系统中的工具和固定装置的涂层。
背景技术
本公开总体上涉及在等离子体系统中使用的部件的涂层。与等离子体直接接触的部件经受化学攻击、离子轰击、UV辐射、大的温度变化和梯度，以及电场。优选的等离子体系统部件由铝或石英制成，因为它们具有对于活性氧、氮和氢物种的最低等离子体表面复合速率。然而，当采用含有卤素、或其他化学上更高侵蚀性的等离子体时，这些材料不再是可接受的选择。在这样的环境中，等离子体系统组件典型地由像阳极化的铝、氧化铝、或蓝宝石的材料制成。尽管这些材料具有的优势是它们较好地阻挡化学和物理等离子体攻击，但缺点是它们具有实质上更高的等离子体表面复合速率，因此从等离子体流中去除了大部分活性氧、氢和氮等离子体物种。这些物种的去除减小了等离子体过程的效率。
被构造成减小活性等离子体物种的复合速率并增加活性物种至系统的流动的等离子体系统组件将是等离子体系统中受欢迎的改进。
发明内容
本文公开了用于等离子体组件的表面涂层，其具有针对侵蚀性(例如，基于氟的)等离子体环境中的化学和等离子体物理侵蚀的鲁棒性的益处。与其他已知的表面处理相比，所述涂层还提供低的对于活性氧、氮、氟和氢物种的等离子体表面复合速率。所述涂层可以被涂敷到不需要蚀刻或等离子体清洗的任何等离子体系统组件，包括但不限于如石英、铝或阳极化的铝的材料。另外，通过向系统组件涂敷非反应性涂层从而增加激发的等离子体物种向所述系统的加工室的流动来增加系统的效率。
因此，在一个示例性实施方案中，本公开提供了一种用于减少等离子体湿润表面系统组件的反应性的涂层。所述涂层包含：
具有大约如下组成的氧化钇：
约60％至约80％的量的钇；
约20％至约40％的量的氧；
和/或
具有大约如下组成的氧氮化铝：
约25％至约60％之间的量的铝；
约20％至约40％之间的量的氧；
约20％至约40％之间的量的氮；
其中所述涂层被涂敷到等离子体湿润系统的组件。
在一些示例性实施方案中，所述等离子体包括下列中的一种或多种：原子氧、分子氧、原子氢、分子氢、原子氮、分子氮、分子氩、原子氩、原子氟、分子氟。在这些和其他实施方案中的多个实施方案中，所述等离子体包括下列中的一种或多种：携氟等离子体、携氧等离子体、携氢等离子体和携氮等离子体。在多个示例性实施方案中，所述等离子体是组合等离子体。在特别的实施方案中，所述携氟等离子体包括：CF4、CHF3、CF3H、C2F6、C4F8、SF6、NF3、F2和C4F8O；所述携氧等离子体包括：O2、O3、N2O、CO、CO2、C4F8O、H2O和H2O2；所述携氢等离子体包括：H2、CH4、NH3、N2H2、C2H2、H2O、H2O2、N2/H2、He/H2和Ar/H2；且所述携氮等离子体包括：N2、N2O、NH3、NF3、N2/H2和NO。
在这些和其他示例性实施方案中，所述组件由石英、铝、或阳极化的铝或其组合制造。
在多个示例性实施方案中，所述涂层通过来以下方式来涂敷：气相沉积、溅射沉积、热喷涂、溶胶-凝胶涂布、常压等离子体沉积、磁控溅射、电子束沉积、或脉冲激光沉积。在一些示例性实施方案中，气相沉积是等离子体增强化学气相沉积(PECVD)；物理气相沉积(PVD)；和化学气相沉积(CVD)。
在多个其他示例性实施方案中，所述等离子体系统是：下游远程等离子体系统、感应耦合等离子体系统、电容耦合等离子体系统、反应离子蚀刻等离子体系统、和常压等离子体系统、和离子蚀刻等离子体系统。
在一个实施方案中，将金属氮氧化物诸如AlON(氧氮化铝)的涂层直接涂敷到等离子体系统组件。我们已经发现，AlON与等离子体流的相互作用产生的复合速率基本上低于阳极化的铝的复合速率。
在多个实施方案中，所述涂层的硬度在约3GPa至约10Gpa之间，弹性(杨氏)模量在约100GPa至约20Gpa之间且所述涂层在约-150℃至约+600℃之间的温度下是稳定的。
在另一个示例性实施方案中，本公开教导了一种增加等离子体系统的效率的方法，所述方法包括向不需要等离子体蚀刻的系统组件涂敷表面涂层，所述涂层减小非蚀刻的组件对等离子体流的反应性，其中所述表面涂层是：
具有大约如下组成的氧化钇：
约60％至约80％的量的钇；
约20％至约40％的量的氧；
和/或
具有大约如下组成的氧氮化铝：
约25％至约60％之间的量的铝；
约20％至约40％之间的量的氧；
约20％至约40％之间的量的氮；
其中所述涂层被涂敷到等离子体湿润系统的组件。
在另一个实施方案中，将过渡金属氧化物诸如氧化钇的涂层直接涂敷到等离子体组件。我们已经发现氧化钇与等离子体流的相互作用产生的复合速率基本上低于阳极化的铝的复合速率。
在多个示例性实施方案中，所述等离子体包括下列中的一种或多种：原子氧、分子氧、原子氢、分子氢、原子氮、分子氮、分子氩、原子氩、原子氟、分子氟。在这些和其他实施方案中的多个实施方案中，所述等离子体包括下列中的一种或多种：携氟等离子体、携氧等离子体、携氢等离子体和携氮等离子体。在多个示例性实施方案中，所述等离子体是组合等离子体。在特别的实施方案中，所述携氟等离子体包括：CF4、CHF3、CF3H、C2F6、C4F8、SF6、NF3、F2和C4F8O；所述携氧等离子体包括：O2、O3、N2O、CO、CO2、C4F8O、H2O和H2O2；所述携氢等离子体包括：H2、CH4、NH3、N2H2、C2H2、H2O、H2O2、N2/H2、He/H2和Ar/H2；且所述携氮等离子体包括：N2、N2O、NH3、NF3、N2/H2和NO。
在这些和其他示例性实施方案中，所述组件由石英、铝、或阳极化的铝或其组合制造。
在多个实施方案中，所述涂层通过来以下方式来涂敷：气相沉积、溅射沉积、热喷涂、溶胶-凝胶涂布、常压等离子体沉积、磁控溅射、电子束沉积、或脉冲激光沉积。在一些实施方案中，气相沉积是等离子体增强化学气相沉积(PECVD)；物理气相沉积(PVD)；和化学气相沉积(CVD)。
在多个其他示例性实施方案中，所述等离子体系统是：下游远程等离子体系统、感应耦合等离子体系统、电容耦合等离子体系统、反应离子蚀刻等离子体系统、和常压等离子体系统、和离子蚀刻等离子体系统。
在多个实施方案中，所述涂层的硬度在约3GPa至约10Gpa之间，弹性(杨氏)模量在约100GPa至约20Gpa之间且所述涂层在约-150℃至约+600℃之间的温度下是稳定的。
在又一示例性实施方案中，本公开教导了一种增加等离子体系统组件的寿命的方法，所述方法包括向系统组件涂敷表面涂层，所述涂层减少所述组件对等离子体流的反应性，其中所述表面涂层是：
具有大约如下组成的氧化钇：
约60％至约80％的量的钇；
约20％至约40％的量的氧；
和/或
具有大约如下组成的氧氮化铝：
约25％至约60％之间的量的铝；
约20％至约40％之间的量的氧；
约20％至约40％之间的量的氮；
其中所述涂层被涂敷到等离子体湿润系统的组件。
在一些示例性实施方案中，所述等离子体包括下列中的一种或多种：原子氧、分子氧、原子氢、分子氢、原子氮、分子氮、分子氩、原子氩、原子氟、分子氟。在这些和其他实施方案中的多个实施方案中，所述等离子体包括下列中的一种或多种：携氟等离子体、携氧等离子体、携氢等离子体和携氮等离子体。在多个示例性实施方案中，所述等离子体是组合等离子体。在特别的实施方案中，所述携氟等离子体包括：CF4、CHF3、CF3H、C2F6、C4F8、SF6、NF3、F2和C4F8O；所述携氧等离子体包括：O2、O3、N2O、CO、CO2、C4F8O、H2O和H2O2；所述携氢等离子体包括：H2、CH4、NH3、N2H2、C2H2、H2O、H2O2、N2/H2、He/H2和Ar/H2；且所述携氮等离子体包括：N2、N2O、NH3、NF3、N2/H2和NO。
在这些和其他示例性实施方案中，所述组件由石英、铝、或阳极化的铝或其组合制造。
在一些示例性实施方案中，所述涂层通过来以下方式来涂敷：气相沉积、溅射沉积、热喷涂、溶胶-凝胶涂布、常压等离子体沉积、磁控溅射、电子束沉积、或脉冲激光沉积。在多个实施方案中，气相沉积是等离子体增强化学气相沉积(PECVD)；物理气相沉积(PVD)；和化学气相沉积(CVD)。
在多个实施方案中，所述涂层的硬度在约3GPa至约10Gpa之间，弹性(杨氏)模量在约100GPa至约20Gpa之间且所述涂层在约-150℃至约+600℃之间的温度下是稳定的。
可以涂敷的其他涂层是过渡金属氮氧化物和金属氧化物，它们是金属氮氧化物和过渡金属氧化物的交叉(crossed)材料类别。可以涂敷以保护室组件的另外的其他涂层包括镧系元素或锕系元素(actenide)亚类的稀土化合物，包括稀土金属氧化物、稀土金属氮化物和稀土元素氮氧化物。
在结构上，所述涂层可以通过来以下方式来涂敷：等离子体增强化学气相沉积(PECVD)、物理气相沉积(PVD)、溅射沉积、热喷涂、溶胶-凝胶涂敷、常压等离子体沉积、磁控溅射、电子束沉积或脉冲激光沉积。参见，例如，于2013年2月14日公开的Gunda的WO 2013/023029，其描述了例如通过PVD法沉积氧氮化铝涂层。WO 2013/023029申请是由本申请的申请人所拥有的，并且因此其整体内容通过引用合并于本文中，除了其中包含的表述定义和专利权利要求。
附图说明
图1图形化地图示了在以1托,2000W使用O2/FG等离子体的等离子体清洗工具中加工的多个晶片的光致抗蚀剂去除速率。比较了两种等离子体清洗工具构造：(i)使用优化的阳极化的铝挡板和(ii)使用氧氮化铝涂敷的铝挡板。
图2图示了柱状图，该图显示了多种等离子体化学(O2/FG和O2/FG+CF4)和等离子体系统(GES-IP,GPL)的光致抗蚀剂去除速率，比较了四种挡板构造：(i)优化的阳极化的铝挡板和(ii)标准的阳极化的铝挡板，(iii)氧氮化铝涂敷的铝挡板，(iv)氧化钇涂敷的铝挡板。
具体实施方式
本文公开了用于等离子体组件的表面涂层，其具有针对侵蚀性(例如，基于氟的)等离子体环境中的化学和等离子体物理侵蚀的鲁棒性的益处。与其他已知的表面处理相比，所述涂层还提供低的对于活性氧、氮、氟和氢物种的等离子体表面复合速率。所述涂层可以被涂敷到不需要蚀刻或等离子体清洗的任何等离子体系统组件，包括但不限于如石英、铝或阳极化的铝的材料。另外，通过向系统组件涂敷非反应性涂层从而增加激发的等离子体物种向所述系统的等离子体室的流动来增加系统的效率。
本文中使用的术语仅为了描述特定的实施方案的目的，不意在是限制性的。当在本文中使用时，单数形式“一个(a)”、“一种(an)”和“该”意在也包括复数形式，除非上下文另外地清楚指明。术语“第一”、“第二”等的使用不暗示任何特定的次序，而是包括用来标识单个元件。要进一步理解术语“包含(comprises)”和/或“包含了(comprising)”，或“包括(includes)”和/或“包括了(including)”当在本说明书中使用时，指示存在所述的特征、区域、整数、步骤、操作、要素、和/或组件，但不排除存在或加入一个或多个其他的特征、区域、整数、步骤、操作、要素、组件、和/或它们的组。
除非另外定义，否则本文使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与所述实施方案所属技术领域中普通技术人员所普遍理解的相同的含义。要进一步理解的是，术语，诸如普遍使用的字典中定义的那些，应当被解释为具有与在相关领域和本公开的背景中的其含义一致的含义，并且不以理想化的或过分正式的意思解释，除非本文明确地那样定义。
提到本文中包含的“实施方案”、“本公开的一个或多个实施方案”和“公开的一个或多个实施方案”是指不认为是现有技术的本专利申请的说明书(文本，包括权利要求和附图)。
当在本文中使用时，术语“等离子体-湿润组件”是指与等离子体流接触的任何组件或物品。这样的组件或物体可以是等离子体室的一部分或它可以是放置在等离子体室中并且经受等离子体流的任何物品。
当在本文中使用时，术语“等离子体灰化”是指从蚀刻的晶片或其他基板去除光致抗蚀剂的过程。
当在本文中使用时，术语“灰化室”是指保持经受等离子体流的等离子体蚀刻的基板(诸如晶片)的外壳。
当在本文中使用时，术语“灰化组分”是指等离子体室中需要与等离子体流反应的组分，诸如晶片的光致抗蚀剂。
当在本文中使用时，术语“非灰化组分”是指等离子体室中不需要与等离子体流反应的组分。这样的组分包括等离子体室的构成部件，诸如阀门、挡板、电极等以及放置在室中的辅助材料诸如晶片支撑物或载体。
当在本文中使用时，术语“混合气体(forming gas)”是指用来将表面上的氧化物还原成水的氢和惰性气体(通常是氮)的混合物。然后氢在惰性气体中被稀释以将氢保持在约4.7体积％以下，因为这是在其之上氢可能自发燃烧的点。
通过参照下列的实施例将更容易理解如上面总体上描述的装置和化合物的多个示例性实施方案和根据本公开的方法，所述实施例仅作为举例说明提供并且不意在以任何方式限制本发明。
下面的实施例参照氧氮化铝(AlON)和氧化钇涂层，它们是由Bedford MA的Entegris,Inc.制备的独特的物理气相沉积(PVD)涂层。具体地，这些涂层为4–5微米厚，并且具有如表1中所示所定义的化学组成。
表1
Figure BDA0003707372800000081
*列举的组成值以原子％表示，如通过能量色散x射线分析(也称作[EDAX])测定。
实施例1
在本实施例中，使用从Axcelis Technologies,Inc.商购的Radiant Strip220ES-IP等离子体灰化工具，将涂敷在200mm硅基板上的光致抗蚀剂暴露于由氧和混合气体(在氮中3％氢)形成的等离子体。将商购的i-line光致抗蚀剂以约1.8微米的厚度沉积在硅基板上。通过使90％的氧和10％的混合气体以每分钟约3.5标准升(slm)流动至处于约1托的压力、约270℃的温度和2000瓦特的功率设定下的等离子体灰化工具中来形成O2/FG等离子体化学。
在光致抗蚀剂暴露于各自的等离子体15秒后测定O2/FG等离子体退镀过程(stripping process)的光致抗蚀剂去除速率(也称作灰化速率)和跨晶片均匀性(crosswafer uniformity)。比较两种室挡板构造的灰化速率：
(i)具有优化的表面光洁度的阳极化的铝挡板，由此提供了利用阳极化挡板构造可获得的最高灰化速率
(ii)具有氧氮化铝涂层的铝挡板，所述氧氮化铝涂层商购自Bedford,MA 01730的Entegris Specialty Coatings。
除了表面光洁度或表面涂层组成，两种挡板构造在几何形状、尺寸以及在等离子体清洁系统中的放置方面是相同的。
测量每种构造中六个晶片的灰化速率和不均匀性，所述六个晶片放置在25晶片测试运转的槽1、5、10、15、20和25中。通过基于晶片上的49个测量点测定光致抗蚀剂厚度(灰化后减去灰化前)的差异并去除光致抗蚀剂收缩的量(由于仅温度暴露而导致的抗蚀剂厚度的变化)来计算灰化速率。如由单独的测试运转测定的，发现光致抗蚀剂收缩为
Figure BDA0003707372800000091
其中晶片利用零等离子体功率加工。考虑到灰化速率测试的时间，将没有收缩的最终厚度变化表示为按μm/min计的速率。
参照图1，对于本公开的实施方案，提供来自实施例1灰化速率测试的结果。注意到利用AlON-涂敷的铝挡板的构造一致地产生了比利用优化的阳极化挡板构造所获得的灰化速率高约20％的灰化速率。较高的灰化速率意味着活性氧、氢和氮物种中的至少一种通过了挡板从而允许与光致抗蚀剂反应。较高的灰化速率是想要的，因为其表明反应性物种较多地流到室中并且因此允许基板的较快速清洁。
实施例2
在本实施例中，涂敷在200mm硅基板上的光致抗蚀剂暴露至多种等离子体
(i)通过使90％的氧和10％的混合气体流动至处于约1托的压力、约270℃的温度和2000瓦特的功率设定下的等离子体灰化工具中形成的O2/FG等离子体；
(ii)通过使90％的氧和10％的混合气体加～0.15％CF4流动至处于约1托的压力、约270℃的温度和2000瓦特的功率设定下的等离子体灰化工具中形成的O2/FG+CF4等离子体。并且在两种不同的等离子体清洁系统中：
(i)商购自Axcelis Technologies,Inc.的Radiant Strip 220ES-IP等离子体灰化工具；
(ii)商购自Axcelis Technologies,Inc.的Radiant Strip 220等离子体灰化工具。
并且针对4种不同的等离子体工具挡板构造：
(i)优化的阳极化的铝挡板；
(ii)标准的阳极化的铝挡板；
(iii)氧氮化铝涂敷的铝挡板；
(iv)氧化钇涂敷的铝挡板。
除了表面光洁度或表面涂层组成，四种挡板构造在几何形状、尺寸以及在等离子体清洁系统中的放置方面是相同的。
测量每种构造中2个晶片的灰化速率和不均匀性。灰化速率以与实施例1中所述的相同方式计算。
参照图2，用于本公开的实施方案，提供来自实施例2灰化速率测试的结果。结果指示AlON-涂敷的铝挡板构造一致地表现出最高的灰化速率，其量比利用标准的阳极化的铝挡板或氧化钇涂敷的铝挡板所获得的灰化速率高约50％以上，比优化的阳极化挡板所获得的灰化速率高约20％以上。较高的灰化速率意味着活性氧、氢、氟和氮物种中的多种通过了挡板，其原因是与非灰化组分的相互作用减少，从而所激发的物种更多地流到灰化组分。这允许与光致抗蚀剂的反应增加。较高的灰化速率是想要的，因为其允许更快地清洁基板。
从1至47连续列举的下列段落提供了本公开的多个方面。在一个实施方案中，在第一个段落(1)中，本发明提供了：
1.一种用于减少等离子体湿润表面系统组件的反应性的涂层，其包含：
具有大约如下组成的氧化钇：
约60％至约80％的量的钇；
约20％至约40％的量的氧；
和/或
具有大约如下组成的氧氮化铝：
约25％至约60％之间的量的铝；
约20％至约40％之间的量的氧；
约20％至约40％之间的量的氮；
其中所述涂层被涂敷到等离子体湿润系统的组件。
2.段落1所述的涂层，其中所述涂层是包含以下的氧化钇：
约60％至约80％的量的钇；
约20％至约40％的量的氧。
3.段落1所述的涂层，其中所述涂层是包含以下的氧氮化铝：
约25％至约60％之间的量的铝；
约20％至约40％之间的量的氧；
约20％至约40％之间的量的氮。
4.段落1-3所述的涂层，其中所述等离子体包括下列中的一种或多种：
原子氧、分子氧、原子氢、分子氢、原子氮、分子氮、分子氩、原子氩、原子氟、分子氟。
5.段落1-4所述的涂层，其中所述等离子体包括下列中的一种或多种：携氟等离子体、携氧等离子体、携氢等离子体和携氮等离子体。
6.段落1-5所述的涂层，其中所述携氟等离子体包括：CF4、CHF3、CF3H、C2F6、C4F8、SF6、NF3、F2和C4F8O。
7.段落1-5所述的涂层，其中所述携氧等离子体包括：O2、O3、N2O、CO、CO2、C4F8O、H2O和H2O2。
8.段落1-5所述的涂层，其中所述携氢等离子体包括：H2、CH4、NH3、N2H2、C2H2、H2O、H2O2、N2/H2、He/H2和Ar/H2。
9.段落1-5所述的涂层，其中所述携氮等离子体包括：N2、N2O、NH3、NF3、N2/H2和NO。
10.段落1-9所述的涂层，其中所述涂层通过以下方式来涂敷：气相沉积、溅射沉积、热喷涂、溶胶-凝胶涂布、常压等离子体沉积、磁控溅射、电子束沉积、或脉冲激光沉积。
11.段落1-10所述的涂层，其中所述气相沉积是等离子体增强化学气相沉积(PECVD)；物理气相沉积(PVD)；和化学气相沉积(CVD)。
12.段落1-11所述的表面涂层，其中所述涂层在约-150℃至约+600℃之间的温度下是稳定的。
13.段落1-12所述的表面涂层，其中所述等离子体系统是：
下游远程等离子体系统、感应耦合等离子体系统、电容耦合等离子体系统、反应离子蚀刻等离子体系统、和常压等离子体系统、和离子蚀刻等离子体系统。
14.段落1-13所述的表面涂层，其中所述涂层的硬度在约3GPa至约10GPa之间。
15.段落1-14所述的表面涂层，其中所述涂层的弹性(杨氏)模量在约100GPa至约20GPa之间。
16.段落1-15中任一项所述的表面涂层，其中所述组件由石英、铝、或阳极化的铝或其组合制造。
17.一种增加等离子体系统的效率的方法，所述方法包括向不需要等离子体蚀刻的系统组件涂敷表面涂层，所述涂层减小非蚀刻的组件对等离子体流的反应性，其中所述表面涂层是：
具有大约如下组成的氧化钇：
约60％至约80％的量的钇；
约20％至约40％的量的氧；
和/或
具有大约如下组成的氧氮化铝：
约25％至约60％之间的量的铝；
约20％至约40％之间的量的氧；
约20％至约40％之间的量的氮；
其中所述涂层被涂敷到等离子体湿润系统的组件。
18.段落17所述的方法，其中所述等离子体包括以下中的一种或多种：
原子氧、分子氧、原子氢、分子氢、原子氮、分子氮、分子氩、原子氩、原子氟、分子氟。
19.段落17-18所述的方法，其中所述等离子体包括下列中的一种或多种：携氟等离子体、携氧等离子体、携氢等离子体和携氮等离子体。
20.段落17-19所述的方法，其中所述携氟等离子体包括：CF4、CHF3、CF3H、C2F6、C4F8、SF6、NF3、F2和C4F8O。
21.段落17-19所述的方法，其中所述携氧等离子体包括：O2、O3、N2O、CO、CO2、C4F8O、H2O和H2O2。
22.段落17-19所述的方法，其中所述携氢等离子体包括：H2、CH4、NH3、N2H2、C2H2、H2O、H2O2、N2/H2、He/H2和Ar/H2。
23.段落17-19所述的方法，其中所述携氮等离子体包括：N2、N2O、NH3、NF3、N2/H2和NO。
24.段落17-23所述的方法，其中所述涂层通过以下方式来涂敷：气相沉积、溅射沉积、热喷涂、溶胶-凝胶涂布、常压等离子体沉积、磁控溅射、电子束沉积、或脉冲激光沉积。
25.段落17-24所述的方法，其中所述气相沉积是等离子体增强化学气相沉积(PECVD)；物理气相沉积(PVD)；和化学气相沉积(CVD)。
26.段落17-25所述的方法，其中所述涂层在约-150℃至约+600℃之间的温度下是稳定的。
27.段落17-26所述的方法，其中所述涂层的硬度在约3GPa至约10GPa之间。
28.段落17-27所述的方法，其中所述涂层的弹性(杨氏)模量在约100GPa至约20GPa之间。
29.段落17-28中任一项所述的方法，其中所述涂层是包含以下的氧化钇：
约60％至约80％的量的钇；
约20％至约40％的量的氧。
30.段落17-29中任一项所述的方法，其中所述涂层是包含以下的氧氮化铝：
约25％至约60％之间的量的铝；
约20％至约40％之间的量的氧；
约20％至约40％之间的量的氮。
31.段落17-30中任一项所述的方法，其中所述组件由石英、铝、或阳极化的铝或其组合制造。
32.一种增加等离子体系统组件的寿命的方法，所述方法包括向系统组件涂敷表面涂层，所述涂层减少所述组件对等离子体流的反应性，其中所述表面涂层是：
具有大约如下组成的氧化钇：
约60％至约80％的量的钇；
约20％至约40％的量的氧；
和/或
具有大约如下组成的氧氮化铝：
约25％至约60％之间的量的铝；
约20％至约40％之间的量的氧；
约20％至约40％之间的量的氮；
其中所述涂层被涂敷到等离子体湿润系统的组件。
33.段落32所述的方法，其中所述等离子体包括下列中的一种或多种：
原子氧、分子氧、原子氢、分子氢、原子氮、分子氮、分子氩、原子氩、原子氟、分子氟。
34.段落32-33所述的方法，其中所述等离子体包括下列中的一种或多种：携氟等离子体、携氧等离子体、携氢等离子体和携氮等离子体。
35.段落32-34所述的方法，其中所述携氟等离子体包括：CF4、CHF3、CF3H、C2F6、C4F8、SF6、NF3、F2和C4F8O。
36.段落32-34所述的方法，其中所述携氧等离子体包括：O2、O3、N2O、CO、CO2、C4F8O、H2O和H2O2。
37.段落32-34所述的方法，其中所述携氢等离子体包括：H2、CH4、NH3、N2H2、C2H2、H2O、H2O2、N2/H2、He/H2和Ar/H2。
38.段落32-34所述的方法，其中所述携氮等离子体包括：N2、N2O、NH3、NF3、N2/H2和NO。
39.段落32-38所述的方法，其中所述涂层通过来以下来涂敷：气相沉积、溅射沉积、热喷涂、溶胶-凝胶涂布、常压等离子体沉积、磁控溅射、电子束沉积、或脉冲激光沉积。
40.段落32-39所述的方法，其中所述气相沉积是等离子体增强化学气相沉积(PECVD)；物理气相沉积(PVD)；和化学气相沉积(CVD)。
41.段落32-40所述的方法，其中所述涂层在约-150℃至约+600℃的之间温度下是稳定的。
42.段落32-41所述的表面涂层，其中所述涂层的硬度在约3GPa至约10Gpa之间。
43.段落32-42所述的表面涂层，其中所述涂层的弹性(杨氏)模量在约100GPa至约20GPa之间。
44.段落32-43中任一项所述的方法，其中所述涂层是包含以下的氧化钇：
约60％至约80％的量的钇；
约20％至约40％的量的氧。
45.段落32-44中任一项所述的方法，其中所述涂层是包含以下的氧氮化铝：
约25％至约60％之间的量的铝；
约20％至约40％之间的量的氧；
约20％至约40％之间的量的氮。
46.段落32-45中任一项所述的方法，其中所述组件由石英、铝、或阳极化的铝或其组合制造。
为了对本发明的实施方案解释权利要求的目的，特意地意在不援引35U.S.C.112(f)的规定，除非在各个权利要求中采用了专用术语“用于……的装置”或“用于……的步骤”。
尽管已经结合上面概述的多个示例性实施方案描述了本发明，但多种备选方案、改型、变化形式、改进和/或实质上等效形式，无论已知或目前无法预测或可能目前无法预测，对于本领域中至少具有普通技能的技术人员来说都可以变得显而易见。因此，根据本发明的示例性实施方案，如上所示，意在是说明性的而非限制性的。可以在不背离本发明的精神和范围的前提下做出多种改变。因此，本发明意在涵盖这些示例性实施方案的所有已知的或以后开发的备选方案、改型、变化形式、改进和/或实质上等效形式。

Claims (10)

1.一种涂敷到等离子体湿润系统的组件的表面的涂层，其中所述涂层包含：
具有大约如下组成的氧氮化铝：
25原子％至60原子％的量的铝；
20原子％至40原子％的量的氧；和
20原子％至40原子％的量的氮；
其中所述等离子体湿润系统的所述组件为铝，阳极化的铝或其组合；并且
其中所述涂层被直接涂敷到所述组件的所述表面并且减少所述等离子体湿润系统的所述组件的所述表面的反应性。
2.权利要求1所述的涂层，其中所述涂层进一步包含氧化钇，所述氧化钇具有以下组成：
60原子％至80原子％的量的钇；和
20原子％至40原子％的量的氧。
3.权利要求1或2所述的涂层，其中所述等离子体湿润系统是：
下游远程等离子体系统、感应耦合等离子体系统、电容耦合等离子体系统、反应离子蚀刻等离子体系统、和常压等离子体系统、和离子蚀刻等离子体系统。
4.权利要求1或2所述的涂层，其中所述涂层具有3GPa至10GPa的硬度。
5.权利要求1或2所述的涂层，其中所述涂层具有100GPa至20GPa的弹性(杨氏)模量。
6.权利要求1或2所述的涂层，其中所述涂层通过物理气相沉积形成。
7.权利要求6所述的涂层，其中通过物理气相沉积形成的所述涂层在-150℃至+600℃之间的温度下是稳定的。
8.权利要求1或2所述的涂层，其中所述涂层是单层。
9.一种包含权利要求6或7所述的涂层的等离子体湿润系统。
10.一种增加等离子体系统的效率的方法，所述方法包括：
向不需要等离子体蚀刻的系统组件涂敷表面涂层，所述涂层减小非蚀刻的组件对等离子体流的反应性，其中所述涂层包含：
具有大约如下组成的氧氮化铝：
25原子％至60原子％的量的铝；
20原子％至40原子％的量的氧；和
20原子％至40原子％的量的氮；
其中所述涂层被直接涂敷到所述组件的表面并且所述组件为铝，阳极化的铝或其组合。
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